這顆恆星即將爆炸,你從地球上就能看到。恆星為什麼會爆炸呢?

2021-01-15 星際美學

參宿四——夜空中最亮的星星。大約是太陽的十七倍,已經存在了85億年。這顆巨大恆星內部的燃料已經幾乎消耗殆盡。據科學家預測,這個大傢伙在接下來的一萬年之內,隨時都可能像超新星那樣發生爆炸,這可能發生在幾個世紀後,也可能發生在明天。

一旦參宿四發生爆炸,那它就會在一瞬間垮掉,爆炸產生的光芒會明亮到猶如夜空中的第二個月亮。我們會在天空中觀察到一顆新的亮點,持續幾周甚至幾個月,但它之後會逐漸開始黯淡,直到徹底消失,但並非無影無蹤。在這個位置上會有一顆一點五倍太陽重的中子星。這會是人類所見過最大的事件之一。不過我們還是沒啥好擔心的,參宿四離我們大約有五百五十光年遠,所以它的X光和紫外線不會影響到我們。

那恆星為什麼會爆炸呢?爆炸過後又會發生什麼?

我們看到的所有星體,包括太陽在內都處於力的平衡中。恆星是非常重的物體,所以引力非常強,引力從外壓迫使之內部收縮。但恆星內部在燃燒的同時,還有核能反應產生驚人的能量,這個能量就是我們在白天感受到的光和熱。

最重要的是這些反應增加了恆星的內部壓力,創造和引力抗衡的力量。一但恆星燃料燒完,恆星內部的壓力就會降低,引力就贏了。和太陽一樣的的恆星能燃燒大約一百億年,我們的太陽目前大約四十五億歲,已經燒掉自己一半的燃料。

恆星的生命在利用完的同時會進入下一個階段,內部壓力降低,但引力持續壓縮,在某個時刻,恆星就會被自己的重量壓垮,以幾乎四分之一光速的速度縮成自己核心的尺寸。不到半秒鐘,一顆巨大的恆星轉變成又小又密集的物體,這樣的迅速坍塌產生不可思議的震波,導致恆星的外層爆炸。

驚人的能量和物質現在被拋進外太空,此時恆星的亮度會增加到幾百萬,甚至數十億倍。但這種爆炸而產生的光芒,要在許多年後才會抵達地球。發展到這之後,有幾種可能,這取決於恆星的尺寸,如果質量比較小,大約是我們太陽的質量,光芒會在幾個月內越來越亮,直到達到巔峰。

這時爆炸的能量就會開始消散,逐漸黯淡並冷卻。過了幾年之後,這顆恆星的溫度會跟太空一樣,然後就不復存在了。

如果恆星足夠重,那它的燃料燃燒速度就會非常快,並且比較短。質量大約八顆太陽的恆星可能坍塌成中子星,這在宇宙中也比較罕見。中子星這種暗淡的球只有十到二十公裡寬,並覆蓋著大約八百米厚的堅硬金屬外殼。中子星可能有兩顆太陽重,引力卻非常強大。就算你在地球上覺得自己很強壯,但你在那裡卻連一根火柴也舉不起來。

還有些恆星比太陽重幾十倍,這種至少比太陽重四十倍的超新星爆炸,會誕生出宇宙中最難以解釋、最神秘的物體——黑洞。一開始出現極為明亮的爆炸震波,像霧一樣,帶著灰塵和前恆星的物質擴散開來,在爆炸地點只留下一個小小的黑盤,這個黑色深淵就是宇宙中最重的物體。

黑洞的引力非常大,以至於光都無法從黑洞中逃逸。巨大的引力甚至把周邊的時空都彎折了。你越靠近黑洞時間就會越慢。靠近黑洞的一分鐘,可能是地球上的一個月、一年,甚至十年。

除此之外,人類還知道超巨型黑洞的存在,成型的黑洞會吞噬周圍的一切物質,像掠食者般吃下各種宇宙物體。這樣的超巨型黑洞通常位於星系的中心,而它們的引力強大到能夠把無數顆恆星拉在身邊。不過我們暫時不需要擔心,最近的黑洞離我們也有一千一百二十光年遠。

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